第十七章 性腺发育和性别决定 PPT课件

睾酮(testosterone) ：由精巢间质细胞合成，其作 用是诱导中肾管分化为输精管、精囊、附睾。
二氢睾酮(dihydrotestosterone) ：由睾酮转变而 成，其作用是控制雄性外生殖器官的形成。缺少5-酮 类固醇还原酶 2的XY个体的外形像female.
雌激素(estrogen) ：
无效拼接区
(三)、线虫的性别决定
两种性别
自体受精
雌雄同体
阴门
0.2% 雄性后代
雄体可与雌雄同体 者交配，与雌雄同 体者产生的精子竞 争。由交配产生的 性别比率约50% 雄性后代
线虫的性别也决定于X染色体与常染色体的比 率 该比例信号的接受者为Xol-1(XO lethal)
XX雌雄同体；XO雄性
果
da dpn
蝇
雌
性
的
关
不同的拼接
键
基
因
是
lower
highe r
high
x染色体上sis-a，-b作为计数器成分激活sxl基因的转录；在sxl基因的控制下， msl基因位点调节雄性x染色体的剂量补偿转录
仅保持2h多
控
制
计数器转录
抑制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子
果
因子亚单位
亚单位
蝇
早期启动子
DNA
雌
性
自动拼接、转录
前RNA
和 对 基 因 表 达 的 作 用
与卵巢命运决定有关的X染色体基因
DAX1：它编码细胞核激素 受体，是X染色体上的潜在的卵 巢决定基因。1980年首次发现 于XY姊妹中，1994年克隆出基 因，其性别逆转是由于2个拷贝 的DAX1可以抑制SRY的作用。
小鼠Dax1在生殖嵴细胞中 表达，它可能是拮抗Sry的活性 而下调sf1的表达。
sry对精巢发育影响的实验证据
小鼠sry基因也存在于Y染色体上，在未分化的生殖腺和 正在分化为精巢的生殖腺中表达。转sry基因的XX小鼠 可长出精巢和雄性特征，但不能产生正常的精子。
XY
XX
Sry的直接作用模型： Sry直接诱导雄性生殖嵴特异性基因的表达。
Sry的间接作用模型：Sry诱导生殖嵴细胞合成某种因子→中肾细胞进入生殖嵴→ 诱导生殖嵴表皮细胞转变为精巢支持细胞、并表达雄性特异性基因
由精巢支持细胞分泌的560aa糖蛋白，其作用可能是诱导中肾 旁管周围的间质细胞分泌一种促凋亡因子，使中肾旁管退化。
Müllerian duct Wolffian duct
Müllerian duct
Wolffian duct
cultured in the presence of fetal testis or sertoli cells.
不育
WNT4：是常染色体上潜在的卵巢决定基因。小鼠Wnt 4在分化前的 XX和XY生殖嵴中都表达，其后只在XX生殖腺中表达。
在Wnt4-/-XX小鼠上，卵巢形成异常，其细胞表达Amh和睾丸酮等睾丸 特异性标记。
Sry的作用可能是抑制生殖嵴中Wnt4的表达和促进Sf1的表达。
2. secondary sex determination:
指精巢或卵巢形成后，由它们分泌 的激素来影响性器官的发育。
在出现精巢的胚胎中，中肾旁管 (Mullerian duct)退化，而中肾管 (Wolffian duct)分化为输精管、附睾、 精囊。
在出现卵巢的胚胎中，中肾管退化， 中肾旁管分化为输卵管、子宫等。
抗中肾旁管激素(anti-Müllerian duct hormone, AMH)：
的 关
键
基
主要的转录
因
是
sex lethal
SXL两个功能：
结合到自身的前RNA保持雌性通路；作用于性别转换基因transformer
SXL影响U2AF 在3‘拼接位点 的结合，从而 产生TRA1蛋白
拼接因子
TRA1与TRA2 的协作确定雌 性表型
Transformer: 果蝇性别决定的
中间基因（性别转换基因），可 选择性的拼接于雌性或雄性
体细胞性别决定机制
(核蛋白) (分泌蛋白) (跨膜蛋白)
(转录因子)
线虫性别决定因子的作用机制
(四)、环境因素对性别发育的影响
爬行动物的性别受温度的影响
蜥蜴 龟
卵孵化温度
大多数龟、所有鳄鱼的性别均为受 精后的环境决定；恐龙
螠Bonellia viridis的性别取决于幼虫的栖息地
鼻具有两个功能： 刮食食物并送入消化道中； 降落于其上的幼虫将被送入 嘴中，该幼虫最终在子宫中 分化为雄螠 鼻
第十七章 性腺发育和性别决定 PPT课件
精巢决定基因为Y染色体上的SRY (sex-determining region of the Y chromosome)
SRY是通过分析XX的men和XY的women的DNA而发现的(1990)。 它是一种编码223 aa的转录因子，含有HMG DNA结合区。
(二)、果蝇的性别决定
果蝇的性别决定于X染色体的数量:
X染色体上的性别决定因子作为分子成分(numerator elements)，而常染色体上的性别决定因子作为分母成分 (denominator elements)。即X：A 0.5时，个体将发育为雄性。
XX雌性；XY雄性
控
制
sex lethal (sxl)
在female胚胎中，雌激素由卵巢合成，它诱导 Müllerian duct分化为雌性器官。
在male胚胎中，雌激素由肾上腺合成，它使中肾 旁管细胞吸收睾丸中的水分，有助于增加精子的寿命 和数量。
哺乳动物性特征的发育机制
雌激素
抗缪氏管因子
LHX9
睾丸激素
参与斑马鱼性别决定和分化相关基 因相互作用的基本模式
Sry对性腺发育的影响
表达sry的体细胞 → 支持细胞；
支持细胞诱导 PGCs → 精原 细胞….. → 精 子；
支持细胞分泌抗 Mϋllerian激素 → Mϋllerian 管退化；
支持细胞参与诱 导其它体细胞 → 间质细胞 （Levdig cells， 分泌雄激素）
与精巢命运决定有关的常染色体基因
Sox9：为含HMG（high mobility group） DNA结合区的转录因 子。含一个额外的SOX9的XX human 将发育为male; 而75%的、只含 一个有功能的SOX9的XY humans发育为female或两性人。
小鼠的Sox9只在雄性生殖嵴中表达，表达时间比Sry约晚。Sox9 蛋白可与Amh（抗缪勒氏管激素基因）的启动子结合，促进Amh的表 达。
SF1(steroidogenic factor 1)：为含HMG DNA结合区的转录因子。 Sf1在雌雄小鼠的未分化的性腺中都表达，但分化开始后就局限在XY小 鼠的正在发育的精巢中。SF1在精巢支持细胞中通过协助Sox9而增强 AMH基因的表达;而在精巢的间质细胞中，它可激活睾酮合成酶基因。
Sox SF1 Amh
落于石头表面的幼虫将发育为雌螠
拖鞋样蜗牛的性别依赖于位置
在蜗牛个体堆积的丘 墩中，年幼的总是雄 性且位于墩尖处，伴 随着时间的推移，其 雄性生殖系统退化， 进入不稳定期。以后 根据位置成为雌性 （或雄性） 当与雌性接触，该个 体成为雄性，反之
Sxl基因通过控制性别 转换基因转录本的加工 调节体细胞的性别决定
Doublesex（双性基因）: 缺 失该基因的胚胎的生殖原基 (雌雄相同)发育产生雌雄相间 的生殖结构；雌性和雄性特异 性dbx促进特异性性别基因的 表达。
果蝇3个主要性别决定基因中性别特异的RNA拼接模式
♂ exon 终止密码子